JPS6022271B2 - 循環式穀物乾燥機の乾燥制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は穀物を循環させながら熱風によって乾燥させ
ていく循環式穀物乾燥機の制御方法に関し、特に乾燥装
置の条件を最適な状態にする乾燥制御方法に関するもの
である。

従来の穀物乾燥機の乾燥制御方法は、乾燥期間中の熱風
温度を一定にしながら、乾燥時間を調整することで目標
含水率を得る様にしている。

ところが、籾等の穀物内部の自由水の蒸発性は、通常、
籾の含水率や水分勾配等に関係するため、従来の様な一
定の熱風温度で乾燥する方法では、籾の品質を一定にす
ることが出釆ず、また胴割等が発生したりすることもあ
り、乾燥性能を悪くすることがあった。この発明の目的
は、上記穀物の自由水の蒸発特性に鑑みて、乾燥の進渉
に応じて常に最適な乾燥条件が設定される様にした乾燥
制御方法を提供することにある。

第１図はこの発明に係る乾燥制御方法の原理を説明する
図である。

同図に於いて、Ａは穀物乾燥機内部の乾燥通路を、Ｂは
穀物を示している。

今、この通路Ａに熱風側からＱ．の熱量が供給され、排
風側にＱ２の熱量が緋熱されるとすると、熱収支を考え
た場合穀物の受ける熱量Ｑは次式で与えられる。

Ｑ＝（Ｑ，一Ｑ２）ｘｔ＝Ｃｘ（Ｔ．−Ｔ２）ｘＶｘｔ
Ｃ・・・空気比熱Ｔ．・・・熱風側の温度 Ｌ・・・排風側の温度 Ｖ・・・送風量 ｔ・・・乾燥時間 一方、本発明者が実験したところによると、穀物の場合
、自由水の蒸発特性の複雑さに拘らず、第２図に示す様
に、含水率を平均１％減少させるに必要な熱量は、熱風
温度が異ってもほぼ一定であることが判明した。

従って熱風温度に無関係に、任意の含水率に対する最適
な穀物の受熱量を決定することが出来、この受熱量と含
水率との関係を予め記憶しておくことによって、現在の
含水率での最適受熱量を求め、更にこの受熱量を上記式
の左辺の熱量Ｑに一致する様、温度若しくは送風量を制
御すれば、適正な乾燥制御を行えることになる。

第３図は穀物の含水率と適正供給熱量Ｑ′との関係を示
す。

なお、上式から明らかな様に、穀物に供給する熱量Ｑは
単位時間当りにした場合、熱風の温度Ｔ，と送風量Ｖに
よって決定されるが、一般に穀物乾燥の場合、特に籾乾
燥の場合には、食味、発芽率、腕割等の品質評価要素を
考慮した場合、熱風温度をむやみに上昇させることは出
来ない。

従って最適供給熱量Ｑ′が大きい時は熱風温度を制限し
て送風量を大きくし、最適供給熱量Ｑ″が小さい時は熱
伝達性を低下させないため送風量を適当な一定の大きさ
にして熱風温度を制御する様にした方が望ましい。第４
図はこの様にして乾燥制御する場合の制御モデル曲線を
示している。次にこの発明に係る乾燥制御方法を実施す
る穀物乾燥機の一例につき図面を参照して説明する。第
５図は穀物乾燥機の乾燥部要部構造を複式的に示す図で
ある。同図に於いて１は貯溜槽、２は穀物で、この穀物
２は循環装置３、およびロータリバルプ亀，５とスクリ
ューコンベア６の搬送動作によって、狩溜槽１→乾燥通
路７，８→搬送路９→貯溜槽１の径路を循環する。

この循環経路内を移動する穀物２は、順次乾燥通路７，
８で熱風発生装贋１０から供給される熱風ａ，ｂで乾燥
されながら、再たび貯溜槽？内に搬送された時に、適当
な箇所で含水率検出センサ１１によって含水率の検出が
行われる。

また〜乾燥通路７，８の熱風側および雛風側のそれぞれ
の通路壁には、温度センサ１２（１２ａ〜１２ｄ）が取
付けられてし、て、各通路の熱風側温度Ｔ，，Ｔ．′と
雛風側温度Ｔ２，Ｌ′の計測が行われる。前記熱風発生
菱瞳１０は、内部にバーナー部と送風ファンを備えてお
り、後述の制御回路からの制御信号に応じて、バーナー
部での燃焼温度と送風量を制御出来る様になっている。
なお、この乾燥装置の送風口部には風速計から成る送風
量センサー３が取付けられてし、て、その出力は前述の
含水率検出センサ１１、および温度センサ１２の出力と
ともに制御回路へ送られる。第６図は制御回路のブロッ
ク図を示している。

同図に於いて、２０はメモリ回路で第４図に示した含水
率と適正供給熱；Ｑ′との関係曲線イをテ−ブルとして
記憶し、含水率検出センサ１１からの出力を得て、その
時に対応する適正僕絵熱量Ｑ′に相当するデータを比較
回路２１へ送る。また、現時点の供給熱量を算出する供
給熱量算出回略２２は、マルチプレクサ２３に接続する
温度センサ１２，１２ａ〜１２ｄおよび風速計から成る
送風量センサ１３より温度データと送風量データを受け
取り、前述の式から現時点の送風量Ｑを算出する。比較
回路２１は、前記メモリ回路からの適正供給熱量Ｑ’と
、前記供給熱量算出回路２２からの現時点の供給熱量Ｑ
との差を検出し、その出力を制御データ形成回路２４に
送出する。

制御データ形成回路２４は、この比較回路２１からの出
力と温度センサ１２ｂ，１２ｃからの出力を得て、比較
差がゼロになるべく熱量制御データ、および送風量制御
データを形成し、それぞれ熱量制御回路２６、送風量制
御回路２６に送る。なお、この制御データ形成回路２４
は、この制御曲線が第４図口，ハに示す曲線となる様に
、予め適当な定数を記憶するメモリーを備えている。以
上の構成から、穀物への供給熱量は、第４図に示す関係
に従って、含水率に応じて段階的に小さくされ、また「
穀物の品質を悪くしないため、熱風温度と送風量との関
係も制御されていく。

なお、この例では温度センサを４個用いたが、この様に
したのは熱風温度と費Ｅ風温度の平均をとるためであっ
て「乾燥通路７と８の条件が同一であるなら、いずれか
一方の通路に２個の温度センサを取付けるだけで良い。
また、穀物の切期舎水率が低い場合には風量を一定にし
て、制御対象を熱風温度だけにしても良い。この様な場
合、適正供給熱量が４・さくて良いため、送風量を大き
くしなくても熱風による品質低下が生じないからである
。以上の様に「 この発明によれば、穀物の含水率状態
に応じて乾燥を進める様にしたので、品質を一定に保つ
ことが出来る。

また、通常、初期の段階では供給熱量を平均以上に大き
く出来るため、乾燥時間を短縮することが出来、且つ不
必要な乾燥時間が緩くなるため、乾燥効率を向上させる
利点がある。更に、乾燥制御は穀物自身が受熱する熱量
を対象とするため、外気溢を全く考慮に入れる必要が無
く、従って外気溢による制御補正をしなくて良い‘まか
りか、精度の高い乾燥制御を行える利点が有る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る乾燥制御方法の原理を説明する
図であり、第２図は熱風温度と１％合水率減少に要する
熱量との関係を示す表である。 また第３図は含水率と適正供給熱量Ｑ′との関係を示す
グラフであり、第４図はこの発明に係る乾燥制御を行う
場合の制御モデル曲線を示す。第５図はこの発明に係る
制御方法を実施する穀物乾燥機の乾燥部要部構造を模式
的に示す図であり、第６図は同乾燥機に使用する制御回
路のブロック図である。２・・…・穀物、７，８…・・
・乾燥通路、１０・・・・・・乾燥装置、１ １・・…
・含水率検出センサ、１２，１２ａ〜１２ｄ・・・・・
・温度センサ、１３・・・・・・送風量センサ。第１図 第２図 第３図 第ム図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 乾燥通路の熱風側と排風側のそれぞれに温度センサ
   ーを設け、この温度センサー出力から得られる前記熱風
   側と送風側の温度差と乾燥装置の送風量、および空気比
   熱から穀物に対する供給熱量Ｑを算出し、更に含水率検
   出センサを貯溜槽部に設けてこの検出センサ出力から適
   正供給熱量Ｑ′を求め、前記供給熱量Ｑがこの適正供給
   熱量Ｑ′に等しくなる様、前記乾燥装置の熱風温度また
   は送風量を制御する様にしたことを特徴とする、循環式
   穀物乾燥機の乾燥制御方法。